深基坑拉森鋼板樁支護(hù)技術(shù)

【摘 要】 隨著現(xiàn)代建筑業(yè)的高速發(fā)展， 鋼板樁作為一種新型建材，在建橋圍堰、大型管道鋪設(shè)、臨時(shí)溝渠開挖時(shí)作擋土、擋水、擋沙墻；在碼頭、卸貨場作護(hù)墻、擋土墻、堤防護(hù)岸等，工程上發(fā)揮重要作用。拉森鋼板樁做圍堰不僅綠色、環(huán)保而且施工速度快、施工費(fèi)用低，具有很好的防水功能。文中借助工程實(shí)例展示深基坑拉森鋼板樁的施工工藝，討論了在此工程中施工可能出現(xiàn)的問題并提出應(yīng)急預(yù)案。

【關(guān)鍵詞】 拉森鋼板樁；工程實(shí)例；施工；應(yīng)急預(yù)案

功能、外觀、實(shí)用價(jià)值是當(dāng)今人們選擇建筑材料的時(shí)候所采用的標(biāo)準(zhǔn)。鋼板樁正符合上述三點(diǎn)：其制造組件的要素提供了簡單而又實(shí)用的結(jié)構(gòu)，滿足結(jié)構(gòu)上安全和環(huán)境保護(hù)方面的所有要求，并且應(yīng)用鋼板樁完成的建筑物具有很大的吸引力[1]。

1 工程概況

2 鋼板樁的支護(hù)思路及要點(diǎn)

根據(jù)本工程場地地質(zhì)情況特點(diǎn)，本工程鋼板樁主要作用是保證基坑邊的穩(wěn)固同時(shí)隔絕地下水流入基坑，起到支護(hù)邊坡的作用。設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：

1.采用拉森式Ⅲ型鋼板樁，樁長15m；

2.鋼板樁穿過粉砂層，進(jìn)入粘土層；

3.鋼板樁沿基坑四周連續(xù)設(shè)置成封閉的帷幕；

4.為保證基坑安全，鋼板樁入土深度不小于6.9m

3 拉森鋼板樁支護(hù)方案

3.1 鋼板樁的支護(hù)思路及要點(diǎn)

根據(jù)本工程場地地質(zhì)情況特點(diǎn)，本工程鋼板樁主要作用是保證基坑邊的穩(wěn)固同時(shí)隔絕地下水流入基坑，起到支護(hù)邊坡的作用。設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：

1.采用拉森式Ⅲ型鋼板樁，樁長15m；

2.鋼板樁穿過粉砂層，進(jìn)入粘土層；

3.鋼板樁沿基坑四周連續(xù)設(shè)置成封閉的帷幕；

4.為保證基坑安全，鋼板樁入土深度不小于6.9m.

3.2 鋼板樁支護(hù)施工方案

3.2.1 鋼板樁支護(hù)設(shè)計(jì)

3.2.1.1 鋼板樁及設(shè)備的選用

3.2.2鋼板樁支護(hù)施工工藝

在施打鋼板樁之前，先用裝載機(jī)和挖機(jī)配合將原地面整平，然后進(jìn)行鋼板樁施工。

本工程基坑施工工藝流程為：

放坡打樁定位放線施打鋼板樁土方開挖安裝圍檁及支撐 承臺施工回填土方拔起鋼板樁[3]

3.2.2.1鋼板樁施工

1）測量放線

由測量人員放出鋼板支護(hù)結(jié)構(gòu)的軸線和邊線，然后在邊線位置撒上白灰進(jìn)行鋼板樁的打設(shè)。

2）鋼板樁的打設(shè)

拉森鋼板樁施工關(guān)系到施工止水和安全，是本工程施工最關(guān)鍵的工序之一，在施工中要注意以下施工有關(guān)要求：

①采用Ⅲ型15m長密扣拉森鋼板樁。拉森鋼板樁采用振打入法，采用單樁逐塊打設(shè)。施工時(shí)，先用吊車吊起振動錘，振動錘將鋼板樁上端夾緊。然后將鋼板樁吊至插樁點(diǎn)進(jìn)行插樁，插樁時(shí)對準(zhǔn)鎖口后將鋼板樁振動打入。施打前一定要熟悉地下管線、構(gòu)筑物的情況。

②打樁前，對鋼板樁逐根檢查，剔除連接鎖口銹蝕、變形嚴(yán)重的鋼板樁，不合格者待修整后才可使用。

③打樁前，在鋼板樁的鎖口內(nèi)涂油脂，以方便打入拔出。

④在插打過程中隨時(shí)測量監(jiān)控每塊樁的斜度不超過2%，當(dāng)偏斜過大不能用拉齊方法調(diào)正時(shí)，拔起重打。

⑤鋼板樁施打采用屏風(fēng)式打入法施工。屏風(fēng)式打入法不易使鋼板樁發(fā)生屈曲、扭轉(zhuǎn)、傾斜和墻面凹凸，打入精度高，易于實(shí)現(xiàn)封閉合攏。施工時(shí)，將10～20根鋼板樁成排插入導(dǎo)架內(nèi)，使它呈屏風(fēng)狀，然后再施打。通常將屏風(fēng)墻兩端的一組鋼板樁打至設(shè)計(jì)標(biāo)高或一定深度，并嚴(yán)格控制垂直度，用電焊固定在圍檁上，然后在中間按順序分1/3或1/2板樁高度打入。屏風(fēng)式打入法的施工順序有正向順序、逆向順序、往復(fù)順序、中分順序、中和順序和復(fù)合順序。施打順序?qū)Π鍢洞怪倍取⑽灰?、軸線方向的伸縮、板樁墻的凹凸及打樁效率有直接影響。因此，施打順序是板樁施工工藝的關(guān)鍵之一。其選擇原則是：當(dāng)屏風(fēng)墻兩端已打設(shè)的板樁呈逆向傾斜時(shí)，應(yīng)采用正向順序施打；反之，用逆向順序施打；當(dāng)屏風(fēng)墻兩端板樁保持垂直狀況時(shí)，可采用往復(fù)順序施打；當(dāng)板樁墻長度很長時(shí)，可用復(fù)合順序施打。

總之，施工中應(yīng)根據(jù)具體情況變化施打順序，采用一種或多種施打順序，逐步將板樁打至設(shè)計(jì)標(biāo)高，一次打入的深度一般為0.5～3.0米。（如表4）

⑥密扣且保證開挖后入土不小于6.9m，保證鋼板樁順利合攏；特別是工作基坑的四個(gè)角要使用轉(zhuǎn)角鋼板樁。同時(shí)在四個(gè)角分別用兩排16的槽鋼做斜支撐。在兩承臺之間用兩根φ600mm的鋼管支撐鋼板樁，加強(qiáng)中間段鋼板樁的支撐力。

3.2.2.2基坑施工

1）開挖順序?yàn)椋和谥猎孛嬉韵?.3m → 進(jìn)行圍檁及支撐支護(hù) →采用普通挖機(jī)與長臂挖機(jī)配合開挖剩余6m土方，距承臺底預(yù)留10～20cm → 剩余土方人工清除至承臺底。

2）施工過程：沿著打入的鋼板樁進(jìn)行基坑開挖，開挖采用分層的方式進(jìn)行，首先開挖至原地面以下1.3米，再此位置焊接兩排16的槽鋼作為圍檁然后加固斜支撐加強(qiáng)鋼板樁的四個(gè)角穩(wěn)固，并再另個(gè)承臺中心位置用兩根直徑60cm的鋼管進(jìn)行頂撐支護(hù)。支護(hù)完畢后再進(jìn)行剩余土方的挖除，采用普通挖掘機(jī)與長臂挖掘機(jī)配合挖除，在開挖過程中隨時(shí)測量基底高程，防止超挖和擾動基底，挖至接近承臺基底標(biāo)高時(shí)，預(yù)留10cm～20 cm由人工清理，嚴(yán)禁超挖后回填虛土。開挖出的基坑土方邊挖邊用自卸車運(yùn)到指定地點(diǎn)。

3）當(dāng)在基坑開挖過程中出現(xiàn)大量地下水時(shí)，7#軸基坑在靠近南沙河處布設(shè)兩個(gè)集水坑，用水泵將水排到南沙河中。8#軸在基坑?xùn)|側(cè)布設(shè)一個(gè)集水坑將水排到臨近老牛灣村排水溝中。

4）基坑回填：在承臺施工完成后進(jìn)行基坑回填，回填時(shí)采用適宜的土料作為基坑回填材料，所用填土材料強(qiáng)度保證符合規(guī)范和設(shè)計(jì)要求?；踊靥罘謱舆M(jìn)行，每層表面平整，用“平板夯或沖擊夯”夯實(shí)，每層經(jīng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格方可填筑下一層。

3.2.2.3鋼板樁的拔除

1）拔樁起點(diǎn)和順序：對封閉式鋼板樁墻，拔樁起點(diǎn)應(yīng)離開角樁5根以上?？筛鶕?jù)沉樁時(shí)的情況確定拔樁起點(diǎn)，必要時(shí)也可用跳拔的方法。拔樁的順序最好與打樁時(shí)相反。

2）振打與振拔：拔樁時(shí)，可先用振動錘將板樁鎖口振活以減小土的粘附，然后邊振邊拔。對較難拔除的板樁可先用柴油錘將樁振下100-300mm，再與振動錘交替振打、振拔。有時(shí)，為及時(shí)回填拔樁后的土孔，當(dāng)把板樁拔至比基礎(chǔ)底板略高時(shí)暫停引拔，用振動錘振動幾分鐘，盡量讓土孔填實(shí)一部分。

3）起重機(jī)應(yīng)隨振動錘的啟動而逐漸加荷，起吊力一般略小于減振器彈簧的壓縮極限。

4）供振動錘使用的電源為振動錘本身額定功率的1.2～2.0倍。

5）對引拔阻力較大的鋼板樁，采用間歇振動的方法，每次振動15min，振動錘連續(xù)不超過1.5h。

3 應(yīng)急預(yù)案

由于7#軸、8#軸土方開挖較深，且在雨季施工，考慮地下施工存在大量不可預(yù)見的因素影響，為保證施工安全，現(xiàn)場設(shè)置突發(fā)事件應(yīng)急小組，通過建立有效的緊急情況預(yù)警機(jī)制，對現(xiàn)場的緊急情況進(jìn)行預(yù)警，預(yù)先識別危險(xiǎn)源和緊急情況，做好危機(jī)防范，在危機(jī)事件的潛伏期即進(jìn)行及時(shí)處理。針對南沙河橋施工特點(diǎn)，制定詳細(xì)應(yīng)急措施，準(zhǔn)備各種應(yīng)急資源（包括機(jī)械、人員、物資）并加強(qiáng)監(jiān)測力度，一旦確認(rèn)鋼板樁支護(hù)出現(xiàn)變形過大、發(fā)生滲漏、管涌或流砂等事件，應(yīng)急措施立即啟動。

具體措施如下：

1）基坑開挖前，根據(jù)地質(zhì)勘測單位提供的地質(zhì)勘測報(bào)告切合現(xiàn)場實(shí)際條件編制詳細(xì)的土方開挖方案，并由項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人對施工班組作詳細(xì)的技術(shù)交底。

2）基坑開挖時(shí)嚴(yán)格按要求放坡和基坑支護(hù)，管理人員跟蹤檢查，隨時(shí)注意土壁的變動情況，如發(fā)現(xiàn)有裂紋或部分坍塌現(xiàn)象，即時(shí)進(jìn)行加固支撐，并注意支撐的穩(wěn)固和土壁的變化。

3）在距邊坡3米的范圍之內(nèi)嚴(yán)禁行使汽車等大型機(jī)械，在距邊坡1米的范圍之內(nèi)嚴(yán)禁堆放棄土或材料。

4）在土方回填之前，嚴(yán)禁破壞基坑支護(hù)，若遭到破壞，及時(shí)進(jìn)行修復(fù)。項(xiàng)目部要派專人定期觀測基坑的變化情況，發(fā)現(xiàn)有較大的變形，及時(shí)通知設(shè)計(jì)院，商討補(bǔ)救辦法，遏制變形加大。

4 結(jié)語

文中根據(jù)工程實(shí)例展示拉森鋼板樁在實(shí)際工程中的運(yùn)用。但是拉森鋼板樁的施工方法和在施工中出現(xiàn)的問題并不只是文中介紹的一種，筆者無法全面的介紹其其所有施工工藝和應(yīng)急預(yù)案，只望通過本文可以為以后的拉森鋼板樁在不同工程施工中起到指示作用。

參考資料

[1] http：//baike.baidu.com/view/404174.htm， 2013-03-12

[2] 劉俊民主編. 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)[M].中國農(nóng)業(yè)出版社，2004

[3] 肖先波主編. 地基與基礎(chǔ)[M].同濟(jì)大學(xué)出版社，2009